AI2BMD, systém pro ab initio biomolekulární dynamiku založený na umělé inteligenci od Microsoftu, představuje zásadní posun v přístupu vědců k vývoji léků a výzkumu proteinů. Technologie, která vznikala během čtyřletého výzkumu a byla publikována v časopise Nature, překonává klíčovou mezeru v možnostech biomolekulárních simulací.
Tradiční přístupy k simulaci proteinů narážely na dlouhodobý problém: klasické molekulární dynamické simulace jsou rychlé, ale postrádají chemickou přesnost, zatímco kvantově-chemické metody sice přesnost poskytují, ale nelze je použít na velké biomolekuly. AI2BMD tento problém řeší pomocí inovativního schématu fragmentace proteinů v kombinaci se strojově učenými silovými poli.
Systém dokáže efektivně simulovat proteiny s více než 10 000 atomy s přesností ab initio (z prvních principů), přičemž výrazně zkracuje výpočetní čas oproti konvenčním metodám. Tento průlom umožňuje vědcům pozorovat skládání, rozkládání i interakce proteinů s potenciálními léčivy způsoby, které dosud nebyly možné.
AI2BMD již prokázal svou praktickou hodnotu v reálných aplikacích. V roce 2023 získal první místo v inauguračním globálním soutěži AI Drug Development díky přesné predikci chemické sloučeniny, která se váže na hlavní proteázu viru SARS-CoV-2. Microsoft Research také navázal partnerství s Global Health Drug Discovery Institute, založeným nadací Gates Foundation, aby tuto technologii využil při vývoji léků na nemoci postihující nízko- a středněpříjmové země.
Schopnost systému provádět vysoce přesný virtuální screening kandidátů na léky mění časové horizonty farmaceutického výzkumu. Úkoly, které dříve trvaly roky, lze nyní zvládnout během měsíců, což může urychlit řešení naléhavých globálních zdravotních výzev, jako je tuberkulóza nebo nové virové hrozby.
AI2BMD je součástí širší iniciativy Microsoftu AI for Science a ukazuje, jak může umělá inteligence porozumět nejen lidskému jazyku, ale také jazyku přírody – včetně molekul, proteinů a biologických systémů – a pomoci tak řešit nejpalčivější vědecké výzvy lidstva.